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Construire une molécule
Liaisons covalentes, règle de l'octet et formule de Lewis
§1.Les atomes s'assemblent
Une molécule est un assemblage d'atomes liés entre eux. Les atomes se lient pour gagner en stabilité : seuls, la plupart sont instables ; associés, ils complètent leur couche externe d'électrons.
Le ciment qui les unit est la liaison covalente : deux atomes mettent en commun une paire d'électrons (un doublet liant). Chacun « compte » alors ces électrons partagés comme s'ils étaient à lui.
§2.La règle de stabilité
- Règle de l'octet
- Un atome est stable quand sa couche externe compte 8 électrons (comme les gaz nobles). Il forme donc autant de liaisons que nécessaire pour atteindre 8.
- Exemple. L'oxygène (6 électrons de valence) forme 2 liaisons ; l'azote (5) en forme 3 ; le carbone (4) en forme 4.
- Règle du duet
- Pour les tout petits atomes (hydrogène), la stabilité est atteinte avec 2 électrons. L'hydrogène ne forme donc qu'1 seule liaison.
§3.La formule de Lewis
- Doublets liants et non liants
- On représente chaque liaison par un tiret (doublet liant) entre deux atomes. Les électrons de valence non engagés forment des doublets non liants, dessinés autour de l'atome.
- Exemple. L'eau H₂O : l'oxygène est lié à 2 H par 2 doublets liants, et porte 2 doublets non liants. Chaque atome respecte sa règle.
- Liaisons multiples
- Deux atomes peuvent partager 2 paires (double liaison) ou 3 paires (triple liaison) pour satisfaire l'octet.
- Exemple. Le dioxygène O=O (double liaison), le diazote N≡N (triple liaison).
§4.Combien de liaisons par atome ?
| Atome | Électrons de valence | Nombre de liaisons |
|---|---|---|
| Hydrogène (H) | 1 | 1 |
| Carbone (C) | 4 | 4 |
| Azote (N) | 5 | 3 |
| Oxygène (O) | 6 | 2 |
| Chlore (Cl) | 7 | 1 |
À retenir
- Une molécule = des atomes liés par des liaisons covalentes (mise en commun d'une paire d'électrons).
- Les atomes se lient pour être stables : règle de l'octet (8 électrons), duet (2) pour l'hydrogène.
- Nombre de liaisons : H→1, O→2, N→3, C→4 (en gros : 8 − électrons de valence).
- Formule de Lewis : doublets liants (tirets) + doublets non liants autour des atomes.
- Liaisons multiples possibles : double (O=O), triple (N≡N).